EP2161533A1 - Gegenstandserfassungssystem mit einem Bilderfassungssystem - Google Patents

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EP2161533A1
EP2161533A1 EP09010887A EP09010887A EP2161533A1 EP 2161533 A1 EP2161533 A1 EP 2161533A1 EP 09010887 A EP09010887 A EP 09010887A EP 09010887 A EP09010887 A EP 09010887A EP 2161533 A1 EP2161533 A1 EP 2161533A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
detector
detection system
object detection
imaging
detectors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09010887A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Rainer Mayer
Rainer Baumann
Joachim Barenz
Eugen Romasew
Hans Dieter Tholl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diehl Defence GmbH and Co KG
Original Assignee
Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diehl BGT Defence GmbH and Co KG filed Critical Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Publication of EP2161533A1 publication Critical patent/EP2161533A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22—Homing guidance systems
    • F41G7/226—Semi-active homing systems, i.e. comprising a receiver and involving auxiliary illuminating means, e.g. using auxiliary guiding missiles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/24—Beam riding guidance systems
    • F41G7/26—Optical guidance systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/008—Combinations of different guidance systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22—Homing guidance systems
    • F41G7/2253—Passive homing systems, i.e. comprising a receiver and do not requiring an active illumination of the target
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22—Homing guidance systems
    • F41G7/2273—Homing guidance systems characterised by the type of waves
    • F41G7/2293—Homing guidance systems characterised by the type of waves using electromagnetic waves other than radio waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction

Definitions

  • the invention relates to an object detection system comprising an imaging system comprising an imaging detector, a position sensing system having a positional detector, and optics directing incident radiation to both detectors.
  • the target may be selected by an operator prior to launch of the missile, and a reference image of the target scene with the marked target may be transferred to the missile.
  • the target is detected by the missile based on the reference image, which has a high relevance due to its small age of a few seconds, and the missile can independently control the target.
  • the target selected by an operator is illuminated with a marker laser, and a missile position detection system detects the angular deviation of the illuminated spot relative to its field of view by imaging the reflected spot from the illuminated spot onto the positional detector.
  • the degree of angular deviation is determined via the position or the position of the imaged illuminated spot on the radiation-sensitive surface of the position-indicating detector. According to the determined angular deviation, the missile is controlled in the direction of the illuminated spot and thus guided into the target.
  • the target illumination must be maintained until the missile reaches the target. The lighting can be done by an advanced observer.
  • the pulse repetition rate When lighting is typically used with pulsed radiation and pulse repetition rates of about 10 - 20 Hz, the pulse repetition rate
  • the coding of the laser designer is used to be able to approach the right target even with multiple illuminated targets in the viewfinder field.
  • the missile is handed over before the launch of the pulse code of the target illuminator.
  • a position detection system is for example from the DE 10 2004 029 343 A1 known.
  • the missile In order to reduce a risk to an illuminator, for example an advanced observer, it is known to illuminate the target only for a short time, for example one second, and thereby assign the target to the missile.
  • the missile has the property of being detected by an imaging system in terms of a dual-mode system, targets marked with a laser aim illuminator. After the handover of the target by the target illumination and the position detection or more precisely the determination of the angular deviation of the missile to the target by means of the position detection system of the missile, the missile can be passively guided by means of the image acquisition system in the target.
  • an object detection system of the type mentioned in which both detectors in the beam path one behind the other, in particular to each other, are arranged.
  • the beam path is thus first led to the one detector and then the same beam path is guided to the other detector.
  • the successive arrangement of the detectors saves valuable space and the optics can be used both for the imaging detector and for the position-indicating detector, so that a system with a low complexity can be achieved and constructed compact.
  • the two detectors are expediently arranged on one another, for example directly adjacent to each other or separated from each other only by a layer, for example an adhesive layer or an optically active layer, such as a filter.
  • the detectors are advantageously fixed immovably to a missile housing.
  • the imaging detector is mounted on the cooling unit of a radiator for the purpose of increasing its sensitivity.
  • the cooler may be, for example, a cold finger.
  • the optical system has an optical element which images the beam path both on the imaging detector and directs it to the position-indicating detector.
  • the optical element thus directs the same beam path both to the imaging detector and to the position-indicating detector. It can thus also direct radiation directed at the position-determining detector onto the imaging detector.
  • the last beam-forming or beam-deflecting optical element in front of the detectors in the beam path may be a lens, a mirror, a prism or a plane optics.
  • the beam path imaged on the imaging detector is expediently directed completely onto the position-determining detector.
  • the imaging of the beam path on the imaging detector can be done by the imaging detector is arranged in an image plane of the beam path.
  • the object detection system may be part of a seeker head of a missile.
  • the image capture system is used to capture an image on which an object that may be marked as a target is displayed.
  • the imaging detector may be a point detector, line detector or matrix detector. In the case of a dot or line detector, the image representing the object may be sequentially picked up by scanning and assembled into the final image.
  • the position detection system is used to detect a position or determination of an angular deviation of the object relative to a coordinate system, which is for example firmly connected to a missile axis.
  • the position-determining detector may be configured to output angular coordinates corresponding to the deposition angle of the targeted target relative to the fixed coordinate system.
  • the angle tray can be easily, repeatedly or continuously recorded.
  • the optics can be carried along with the object and a line of sight rotation rate can be detected, which is used to control the missile.
  • the missile can be controlled on the basis of the position itself, the position being kept in the missile axis, for example by a corresponding control of the missile.
  • the position detector is transmissive to radiation for which the imaging detector is sensitive.
  • the two detectors can be arranged one behind the other in the beam path, without the rear detector undergoing shading.
  • a permeability is given at a transmittance of at least 50%, in particular at least 80%.
  • both detectors are arranged in the image plane of the beam path. Both the object and the illumination spot can be sharply imaged on the two detectors.
  • the image plane is understood to mean a plane having a thickness perpendicular to the optical axis of the beam path which does not exceed 10% of the focal length of the beam path in the image plane, in particular 3%.
  • a lateral effect detector is advantageous, which is advantageously arranged rigidly in front of the imaging detector.
  • a lateral effect detector can have a very compact design and can be embodied transmissively for medium infrared and far infrared, so that an imaging detector operating in these wavelength ranges can be arranged without shading behind the lateral effect detector.
  • High-purity silicon is advantageous as a detector substrate of the position-indicating detector.
  • a lateral effect detector can also be made very large, for example up to (20 mm) 2 , so that its field of view covers a large angular range. A large field of view can be used for safe target acquisition, since in an indirect shooting with ballistic trajectory towards the target a large angular spread can occur.
  • lateral effect detectors detectors with a continuously radiation-sensitive surface
  • they can be operated without cooling, whereby the absence of a cooling possibility both the required costs and space can be saved.
  • both detectors cover differently sized fields of view. While the field of view of the position-indicating detector is advantageously large, for example having a diameter of at least 5 degrees, preferably of at least 15 degrees, the field of view of the imaging detector can be kept small, for example below 5 degrees or even below 1 degrees remain, since the alignment of the small field of view on the target by the position-giving detector can be done. Due to the small field of view, a high angular resolution of the imaging detector can be achieved.
  • the field of view of the imaging detector lies in the field of view, in particular centered in the visual field, of the position-indicating detector.
  • a simple geometry of the optics can be achieved if the imaging detector is arranged centered to the position-indicating detector.
  • the position-determining detector is rigidly mounted on a housing of the imaging detector. Additional holding elements can be avoided and the system can be made compact.
  • the position detector forms an entrance window of the imaging detector.
  • This can be coated with a spectral filter, expediently on the side facing away from the imaging detector, for filtering for radiation to the imaging detector.
  • the spectral filter is expediently designed such that it has a transmission window in the wavelength range of the position-indicating detector, a transmission window in the wavelength range of the imaging detector and a radiation-impermeable area between the two transmission windows.
  • a single spectral filter can be used for both detectors so that the object detection system can be kept compact.
  • both detectors are each connected to their own cooling unit, with the cooling units being arranged one inside the other, the object detection system can also be made compact and simple.
  • detector outputs of the position-emitting detector for suppressing background radiation via a coupling capacitor are connected to an amplifier electronics, so that there is a bias T circuit.
  • a DC bias is applied to the detector outputs of the position detector to increase the speed of the detector and thereby increase the bandwidth.
  • the aforementioned coupling capacitor is arranged downstream of the supply of the DC bias voltage, it can not only provide suppression of background radiation, but also provide for coupling out the DC bias voltage or for AC coupling.
  • the object detection system has an amplifier for signals of the position-indicating detector, which is designed for a variable adjustment of the amplification.
  • the object detection system advantageously comprises a control means for controlling the position detection and expediently the image processing of the image acquisition system.
  • a low mechanical adjustment effort of the position-indicating system can be achieved by an electronic calibration.
  • FIG. 1 shows a seeker head 2 in the front part of a missile 4 with a dome-shaped viewing window 6, behind which an object detection system 8 is arranged.
  • This contains an optic 10 in the form of a Cassegrain optics with two mirrors 12, 14, with which radiation from an object scene 16 with a target 18 in a beam path 20 is imaged onto a detector system 22.
  • the detector system 22 comprises a position-determining detector 24 and an imaging detector 26, which is arranged in the beam path 20 directly behind the position-determining detector 24.
  • the mirror 14 is an optical element which directs the beam path 20 both to the imaging detector 26, and the same beam path or the same radiation to the detector 24, for example, radiation in the far infrared, which passes through the detector 24 and the detector 26 is steered.
  • the object detection system 8 comprises an air-bearing gyro system with a gyro 28, which is monitored by a control means 30, which also serves as evaluation electronics for the two detectors 24, 26.
  • the gyro 28 is connected to the optics 10, which performs the imaging of the incident target radiation on the large-area position detector 24 and the much smaller imaging detector 26.
  • the optics 10 leads the radiation to the two detectors 24, 26 and thus covers two different fields of view due to the different detector sizes.
  • the imaging detector 26 sits on a cold finger 32 and has only a smaller field of view.
  • the larger positional detector 24 is connected to a housing 34 of the imaging detector 26, which is guided around the cooling finger 32. Both detectors 24, 26 are fixed via the housing 34 rigidly relative to the housing of the missile 4.
  • the imaging detector 26 is designed as a line detector whose individual images are combined in a scanning operation to form the overall image of the object scene 16.
  • the metallic housing 34 is used to attach the positional detector 24 used.
  • the position-determining detector 24 is sensitive in the near infrared spectral range and detects laser radiation of a near-infrared target and derives therefrom the angular deviation of the targeted target.
  • the positional detector 24 is a lateral effect detector.
  • the infrared light falling on its active surface generates a photocurrent, which flows away in the direction of the p- and the n-doped region.
  • the detector 24 has multiple electrical contacts. This results in a division of the photocurrent at the laterally arranged electrodes as a function of the position of the light spot.
  • the position in the x and y directions can be determined by forming the current difference between two opposing electrodes. By normalizing to the total current, the position signal is independent of the incident light intensity.
  • the dome-shaped viewing window 6, which acts as a protection against external influences, can be used as a first optical element, for example as a lens, for imaging the object scene 16 on the two detectors 24, 26. It is made of a material which has good transmission for both near infrared and medium and far infrared, while having high strength. For the spectral range from the near to the far infrared, for example, zinc sulfide cleartran, an anhydrous form of zinc sulfide with a relatively broad transmission range of 0.5 to 14 microns, very well suited.
  • a spectral bandpass filter 38 is applied for suppressing the background radiation and for interference suppression.
  • the filter 38 is opaque in the near infrared wavelength range except for the particular wavelength range of the marker laser in which the filter is transmissive. In the mid-infrared and long-wave infrared, the filter is permeable.
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of the lateral effect detector 24 and connected thereto amplifier electronics.
  • the detector 24 comprises four signal outputs 42, which are each connected to a read-out electronics 40, of which for clarity in FIG FIG. 2 only one is shown.
  • the control means 30 Also connected to the Ausleseelektroniken 40 is the control means 30, which is also intended for route guidance and thus to control the missile 4.
  • the irradiation of light onto a spot 44 on the detector 24 triggers a signal at each of the signal outputs 42.
  • the strength of the respective signal depends on the intensity of the light irradiated into the spot 44 and the position of the spot 44 within the area 46 of the detector 24. The closer the spot 44 to one of the signal outputs 42, the stronger the signal at this signal output 42 and the weaker is the signal at the opposite signal output 42.
  • the four signals are all equally strong.
  • the detector 24 can easily be electronically calibrated.
  • the control means 30 there is a memory in which a positional calibration of the position-indicating detector 24 is stored. This position calibration contains the deviation of the optical axis from the location of the surface 46 where all four signals are equal.
  • the readout electronics 40 each include a bias source 48, the bias sources 48 being biased by two opposite signal outputs 42, for example +15 V, and the bias sources 48 of the two other signal outputs 42 having a corresponding negative voltage corresponding to the p and n-type doping.
  • each read-out electronics 40 comprises a coupling capacitor 52. By pulsing the marking laser, an alternating current occurs at the signal outputs 42, so that the coupling capacitor 52 does not lead to a signal interruption. This AC coupling of the detector 24 to the amplifier electronics 50 serves to reduce the background portion and to decouple the DC bias.
  • a controllable resistor 56 is connected via an amplifier element 54, so that a variable amplification of the signals, controlled by the control means 30, is possible. As a result, the signal can be reduced in a target approach of the missile and an override of the detector 24 or the amplifier electronics 50 can be avoided.
  • the currents from the signal outputs 42 are supplied via the read-out electronics 40 to signal processing electronics, which may be arranged, for example, in the control means 30 or between control means 30 and read-out electronics 40.
  • This signal processing electronics digitizes the signals and processes them depending on the functional phase, ie depending on whether the signal is to be found as such with the help of the transfer code, or whether filing angles are to be found, with a special algorithm. For a digital interface, these status or filing signals given to the autopilot. Another electrical interface is used for operating voltage supply.
  • An operation of the object detection system 8 can be made as follows.
  • an initialization phase all hardware and software functions of the detectors 24, 26 and the electronics are activated by the control means 30 and put into the ground state.
  • the control means 30 is given the frequency code with which the target is illuminated by the marking laser.
  • the initialization phase can be stimulated for example by a launch.
  • control means 30 in conjunction with the position-indicating detector 24 uses the code to search the light from the marking laser. For this purpose, all pulses are detected which exceed a threshold value. Depending on the algorithm, a pulse train of three to six pulses is required for safe synchronization.
  • the optics 10 can be guided in the direction of the detected target, the gyro 28 recognizing the movement of the optics 10 and the control means 30 aligns the missile 4 in the direction of the target 18 by means of corresponding rudder signals.
  • the second acquisition phase in which the imaging detector 26 recognizes the target 18 begins.
  • the current storage angle are taken over into the infrared image of the detector 26 and thus carried out a target marking, whereby the target 18 is clearly defined.
  • the storage angles of the target 18 are determined by algorithms of image processing by the control means 30 for tracking the optics 10, from which can be determined by means of the gyro 28 a bombardlinienburnrate which is used to guide the missile 4. This phase can last until the goal 18 is reached.
  • the missile 4 After the second acquisition phase, ie after recognition of the target 18 by the image processing, the missile 4 with the help of the imaging detector 26 and the image processing and - with existing marking of the target - alone by the position detector 24 and the corresponding Ausleseelektroniken 40 ins Target 18 will be led.
  • the approach phase is thus possible both with the semi-active laser system and with the imaging system.
  • the route guidance is particularly immune to interference.
  • the marking of the target 18 by the marking laser can be stopped and the missile 8 can be guided into the target 18 alone with the aid of the imaging detector 26 and the image processing.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Gegenstandserfassungssystem (8) mit einem Bilderfassungssystem mit einem bildgebenden Detektor (26), einem Positionserfassungssystem mit einem positionsgebenden Detektor (24) und einer Optik (10), die einfallende Strahlung auf beide Detektoren (24, 26) lenkt. Es wird vorgeschlagen, dass beide Detektoren (24, 26) im Strahlengang (20) hintereinander, insbesondere aneinander, angeordnet sind. Dadurch kann ein einfaches, kompaktes und zuverlässiges Gegenstandserfassungssystem (8) erreicht werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gegenstandserfassungssystem mit einem Bilderfassungssystem mit einem bildgebenden Detektor, einem Positionserfassungssystem mit einem positionsgebenden Detektor, und einer Optik, die einfallende Strahlung auf beide Detektoren lenkt.
  • Zum Lenken von unbemannten Flugkörpern in Richtung auf ein Ziel sind verschiedene optische Systeme zum Erfassen und im Blick halten eines Ziels bekannt. Bei einem passiven Lenksystem kann das Ziel vor Abschuss des Flugkörpers von einem Bediener ausgewählt werden und ein Referenzbild der Zielszene mit dem markierten Ziel kann dem Flugkörper übergeben werden. Beim Zielanflug wird das Ziel vom Flugkörper aufgrund des Referenzbilds erfasst, das aufgrund seines geringen Alters von wenigen Sekunden eine hohe Aktualität besitzt, und der Flugkörper kann selbständig das Ziel ansteuern.
  • Bei einem halbaktiven Laserlenksystem wird das von einem Bediener ausgewählte Ziel mit einem Markierungslaser beleuchtet, und ein Positionserfassungssystem des Flugkörpers erfasst die Winkelablage des beleuchteten Flecks relativ zu seinem Gesichtsfeld mittels Abbildung der vom beleuchteten Fleck reflektierten Strahlung auf den positionsgebenden Detektor. Der Grad der Winkelablage wird dabei über die Position bzw. die Lage des abgebildeten beleuchteten Flecks auf der strahlungsempfindlichen Fläche des positionsgebenden Detektors ermittelt. Entsprechend der ermittelten Winkelablage wird der Flugkörper in Richtung des beleuchteten Flecks gesteuert und so in das Ziel geführt. Die Zielbeleuchtung muss hierbei aufrecht erhalten bleiben, bis der Flugkörper das Ziel erreicht. Die Beleuchtung kann durch einen vorgeschobenen Beobachter vorgenommen werden. Bei der Beleuchtung wird typischerweise mit gepulster Strahlung und Pulswiederholraten von etwa 10 - 20 Hz gearbeitet, wobei die Pulswiederholrate der Kodierung des Laserdesignators dient, um auch bei mehreren beleuchteten Zielen im Suchergesichtsfeld das richtige Ziel anfliegen zu können. Dem Flugkörper wird vor dem Abschuss der Pulscode des Zielbeleuchters übergeben. Ein Positionserfassungssystem ist beispielsweise aus der DE 10 2004 029 343 A1 bekannt.
  • Um eine Gefährdung eines Beleuchters, beispielsweise eines vorgeschobenen Beobachters, zu reduzieren, ist es bekannt, das Ziel nur kurze Zeit, beispielsweise eine Sekunde, zu beleuchten und dem Flugkörper hierdurch das Ziel zuzuweisen. Der Flugkörper besitzt die Eigenschaft, im Sinne eines Dual-Mode-Systems, Ziele die mit einem Laserzielbeleuchter markiert sind, durch ein bildgebendes System zu erkennen. Nach der Übergabe des Ziels durch die Zielbeleuchtung und der Positionserfassung bzw. genauer gesagt der Ermittlung der Winkelablage des Flugkörpers zum Ziel mittels des Positionserfassungssystems des Flugkörpers kann der Flugkörper passiv mit Hilfe des Bilderfassungssystems in das Ziel gelenkt werden.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gegenstandserfassungssystem anzugeben, mit dem ein Gegenstand zuverlässig als Ziel erfasst und in einer Zielszene verfolgt werden kann, so dass ein Flugkörper zuverlässig in das Ziel gesteuert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Gegenstandserfassungssystem der eingangs genannten Art gelöst, bei dem beide Detektoren im Strahlengang hintereinander, insbesondere aneinander, angeordnet sind. Der Strahlengang wird somit zuerst zu dem einen Detektor geführt und danach wird der gleiche Strahlengang zum anderen Detektor geführt. Durch die Hintereinanderanordnung der Detektoren ist wertvoller Bauraum einsparbar und die Optik kann sowohl für den bildgebenden Detektor als auch für den positionsgebenden Detektor verwendet werden, sodass ein System mit einer geringen Komplexität erreicht und kompakt aufgebaut werden kann.
  • Zweckmäßigerweise sind die beiden Detektoren aneinander angeordnet, beispielsweise unmittelbar aneinander oder nur durch eine Schicht voneinander getrennt, beispielsweise eine Klebeschicht oder eine optisch aktive Schicht, wie einen Filter.
  • Die Detektoren sind vorteilhafterweise unbeweglich zu einem Flugkörpergehäuse befestigt.
  • Vorzugsweise ist der bildgebende Detektor zum Zweck der Erhöhung seiner Empfindlichkeit an der Kühleinheit eines Kühlers befestigt. Bei dem Kühler kann es sich beispielsweise um einen Kühlfinger handeln. Selbstverständlich ist es denkbar, auch für den positionsgebenden Detektor eine Kühlungsmöglichkeit vorzusehen.
  • Geschickterweise weist die Optik ein optisches Element auf, das den Strahlengang sowohl auf den bildgebenden Detektor abbildet als auch auf den positionsgebenden Detektor lenkt. Das optische Element lenkt also den gleichen Strahlengang sowohl auf den bildgebenden Detektor als auch auf den positionsgebenden Detektor. Es kann somit auf den positionsgebenden Detektor gelenkte Strahlung auch auf den bildgebenden Detektor lenken. Es ist zweckmäßigerweise das im Strahlengang letzte strahlformende oder strahlablenkende optische Element vor den Detektoren und kann eine Linse, ein Spiegel, ein Prisma oder eine Planoptik sein. Der auf den bildgebenden Detektor abgebildete Strahlengang wird zweckmäßigerweise vollständig auf den positionsgebenden Detektor gelenkt. Das Abbilden des Strahlengangs auf den bildgebenden Detektor kann erfolgen, indem der bildgebende Detektor in einer Bildebene des Strahlengangs angeordnet ist.
  • Das Gegenstandserfassungssystem kann Bestandteil eines Suchkopfs eines Flugkörpers sein. Das Bilderfassungssystem dient zum Erfassen eines Bilds, auf dem ein Gegenstand, der als Ziel markiert sein kann, abgebildet ist. Der bildgebende Detektor kann ein Punktdetektor, Zeilendetektor oder Matrixdetektor sein. Im Falle eines Punkt- oder Zeilendetektors kann das den Gegenstand wiedergebende Bild durch Scannen sequenziell aufgenommen und zum fertigen Bild zusammengesetzt werden. Das Positionserfassungssystem dient zum Erfassen einer Position bzw. Ermittlung einer Winkelablage des Gegenstands relativ zu einem Koordinatensystem, das beispielsweise fest mit einer Flugkörperachse verbunden ist. Der positionsgebende Detektor kann so ausgeführt sein, dass er Winkelkoordinaten ausgibt, die dem Ablagewinkel des anvisierten Ziels relativ zum festen Koordinatensystem entsprechen. Die Winkelablage kann einfach, mehrfach oder kontinuierlich erfasst werden. Entsprechend der Position kann beispielsweise die Optik mit dem Gegenstand mitgeführt und eine Sichtliniendrehrate erfasst werden, die zum Steuern des Flugkörpers herangezogen wird. Alternativ kann der Flugkörper bei einer Optik, die unbeweglich im Flugkörper angeordnet ist, anhand der Position selbst gesteuert werden, wobei die Position beispielsweise durch eine entsprechende Steuerung des Flugkörpers in der Flugkörperachse gehalten bleibt.
  • Vorteilhafterweise ist der positionsgebende Detektor für Strahlung, für die der bildgebende Detektor empfindlich ist, durchlässig. Die beiden Detektoren können hintereinander im Strahlengang angeordnet sein, ohne dass der hintere Detektor eine Abschattung erfährt. Eine Durchlässigkeit ist gegeben bei einem Transmissionsgrad von zumindest 50 %, insbesondere zumindest 80 %.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind beide Detektoren in der Bildebene des Strahlengangs angeordnet. Sowohl der Gegenstand als auch der Beleuchtungsfleck können auf den beiden Detektoren scharf abgebildet werden. Als Bildebene wird in diesem Zusammenhang eine Ebene mit einer Dicke senkrecht zu optischen Achse des Strahlengangs verstanden, die 10 % der Brennweite des Strahlengangs in der Bildebene, insbesondere 3 %, nicht überschreitet.
  • Zur Realisierung des Positionserfassungssystems ist ein Lateraleffekt-Detektor vorteilhaft, der zweckmäßigerweise starr vor dem bildgebenden Detektor angeordnet ist. Ein Lateraleffekt-Detektor kann sehr kompakt aufgebaut sein und transmissiv für mittleres Infrarot und fernes Infrarot ausgeführt sein, sodass ein in diesen Wellenlängenbereichen arbeitender bildgebender Detektor ohne Abschattung hinter dem Lateraleffekt-Detektor angeordnet werden kann. Als Detektorsubstrat des positionsgebenden Detektors ist hochreines Silizium vorteilhaft. Ein Lateraleffekt-Detektor kann außerdem sehr groß, beispielsweise bis zu (20 mm)2, ausgeführt werden, sodass sein Gesichtsfeld einen großen Winkelbereich abdeckt. Ein großes Gesichtsfeld kann zur sicheren Zielerfassung genutzt werden, da bei einem indirekten Abschuss mit ballistischer Flugbahn in Richtung zum Ziel eine große Winkelstreuung auftreten kann.
  • Ein weiterer Vorteil von Lateraleffekt-Detektoren, Detektoren mit einer durchgängig strahlungsempfindlichen Fläche, besteht darin, dass sie ungekühlt betrieben werden können, wobei durch den Verzicht auf eine Kühlungsmöglichkeit sowohl die dafür erforderlichen Kosten als auch Bauraum einsparbar sind.
  • Vorteilhafterweise decken beide Detektoren unterschiedlich große Gesichtsfelder ab. Während das Gesichtsfeld des positionsgebenden Detektors vorteilhafterweise groß ist, beispielsweise einen Durchmesser von zumindest 5° Grad, bevorzugt von zumindest 15° Grad, aufweist, kann das Gesichtsfeld des bildgebenden Detektors klein, d.h. beispielsweise unter 5° Grad oder sogar unter 1° Grad, gehalten bleiben, da die Ausrichtung des kleinen Gesichtsfelds auf das Ziel durch den positionsgebenden Detektor erfolgen kann. Durch das kleine Gesichtsfeld kann eine hohe Winkelauflösung des bildgebenden Detektors erreicht werden.
  • Natürlich ist es auch denkbar, die Gesichtsfelder der beiden Detektoren gleich groß auszulegen. Dies bietet den Vorteil, dass eine gesteigerte Funktionalität erzielbar ist. Ist beispielsweise über den bildgebenden Detektor nur ein Bild in unzureichender Qualität erhältlich, kann über den positionsgebenden Detektor nochmals die Lage des Ziels in Bezug auf den Flugkörper ermittelt werden. Es ist also eine gegenseitige Kontrollmöglichkeit der beiden Detektoren untereinander gegeben. Das Resultat, das einer der Detektoren liefert, kann also durch das Resultat, das der andere Detektor liefert, abgesichert werden. Dadurch ist eine besonders zuverlässige Führung des Flugkörpers ins Ziel möglich.
  • Zweckmäßigerweise liegt das Gesichtsfeld des bildgebenden Detektors im Gesichtsfeld, insbesondere zentriert im Gesichtsfeld, des positionsgebenden Detektors. Eine einfache Geometrie der Optik kann erreicht werden, wenn der bildgebende Detektor zentriert zum positionsgebenden Detektor angeordnet ist.
  • Außerdem wird vorgeschlagen, dass der positionsgebende Detektor starr auf einem Gehäuse des bildgebenden Detektors aufgebracht ist. Zusätzliche Haltelemente können vermieden und das System kann kompakt ausgeführt werden.
  • Einer hohen Kompaktheit ist ebenfalls gedient, wenn der positionsgebende Detektor ein Eintrittsfenster des bildgebenden Detektors bildet. Dieses kann mit einem Spektralfilter beschichtet sein, zweckmäßigerweise auf der vom bildgebenden Detektor abweisenden Seite, zum Filtern für Strahlung zum bildgebenden Detektor.
  • Unabhängig von seiner Position ist der Spektralfilter zweckmäßigerweise so ausgeführt, dass er ein Transmissionsfenster im Wellenlängenbereich des positionsgebenden Detektors, ein Transmissionsfenster im Wellenlängenbereich des bildgebenden Detektors und einen strahlungsundurchlässigen Bereich zwischen den beiden Transmissonsfenstem aufweist. Es kann ein einziger Spektralfilter für beide Detektoren verwendet werden, sodass das Gegenstandserfassungssystem kompakt gehalten werden kann.
  • Sind beide Detektoren jeweils mit einer eigenen Kühleinheit verbunden, wobei die Kühleinheiten ineinander angeordnet sind, so kann das Gegenstandserfassungssystem ebenfalls kompakt und einfach ausgeführt sein.
  • Zur exakten Erfassung der Position des anvisierten Ziels ist es vorteilhaft, wenn Detektorausgänge des positionsgebenden Detektors zur Unterdrückung von Hintergrundstrahlung über einen Koppelkondensator mit einer Verstärkerelektronik verbunden sind, so dass sich eine Bias-T-Schaltung ergibt.
  • Bevorzugt ist auf die Detektorausgänge des positionsgebenden Detektors eine DC-Vorspannung aufgeschaltet, um die Geschwindigkeit des Detektors zu erhöhen und damit die Bandbreite zu vergrößern. Ist der zuvor erwähnte Koppelkondensator dabei der Zuführung der DC-Vorspannung nachgeordnet, so kann er nicht nur für eine Unterdrückung von Hintergrundstrahlung, sondern auch für die Auskopplung der DC-Vorspannung bzw. für eine AC-Kopplung sorgen.
  • Beim Anfliegen des Ziels wird - bei zeitlich gleichmäßig beleuchtetem Ziel - die vom positionsgebenden Detektor erfasste Strahlungsintensität des positionsgebenden Strahlers stärker. Um ein Erreichen des Sättigungsbereichs des positionsgebenden Detektors zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn das Gegenstandserfassungssystem einen Verstärker für Signale des positionsgebenden Detektors aufweist, der zu einer variablen Anpassung der Verstärkung ausgebildet ist.
  • Außerdem umfasst das Gegenstandserfassungssystem vorteilhafterweise ein Steuermittel zur Steuerung der Positionserfassung und zweckmäßigerweise der Bildverarbeitung des Bilderfassungssystems.
  • Ist im Steuermittel ein Speicher vorhanden, in dem eine Positionskalibrierung des positionsgebenden Detektors hinterlegt ist, so kann ein geringer mechanischer Justageaufwand des positionsgebenden Systems durch eine elektronische Kalibrierung erreicht werden.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung und die Beschreibung enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination, die der Fachmann zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen wird.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines Gegenstandserfassungssystems mit einer Cassegrain-Optik und zwei aneinander befestigten Detektoren in der Bildebene der Optik und
    Fig. 2
    eine schematische Schaltungsdarstellung eines positionsgebenden Detektors.
  • Figur 1 zeigt einen Suchkopf 2 im vorderen Teil eines Flugkörpers 4 mit einem kuppelförmigen Sichtfenster 6, hinter dem ein Gegenstandserfassungssystem 8 angeordnet ist. Dieses enthält eine Optik 10 in Form einer Cassegrain-Optik mit zwei Spiegeln 12, 14, mit denen Strahlung aus einer Objektszene 16 mit einem Ziel 18 in einem Strahlengang 20 auf ein Detektorsystem 22 abgebildet wird. Das Detektorsystem 22 umfasst einen positionsgebenden Detektor 24 und einen bildgebenden Detektor 26, der im Strahlengang 20 unmittelbar hinter dem positionsgebenden Detektor 24 angeordnet ist. Der Spiegel 14 ist ein optisches Element, das den Strahlengang 20 sowohl auf den Bildgebenden Detektor 26 lenkt, als auch den gleichen Strahlengang bzw. die gleiche Strahlung auf den Detektor 24, z.B. Strahlung im fernen Infrarot, die den Detektor 24 passiert und auf den Detektor 26 gelenkt wird.
  • Das Gegenstandserfassungssystem 8 umfasst eine luftgelagertes Kreiselsystem mit einem Kreisel 28, der von einem Steuermittel 30 überwacht wird, das auch als Auswerteelektronik für die beiden Detektoren 24, 26 dient. Der Kreisel 28 ist mit der Optik 10 verbunden, die die Abbildung der einfallenden Zielstrahlung auf den großflächigen positionsgebenden Detektor 24 und den erheblich kleineren bildgebenden Detektor 26 durchführt. Die Optik 10 führt die Strahlung auf die beiden Detektoren 24, 26 und deckt so aufgrund der unterschiedlichen Detektorgrößen zwei unterschiedliche Gesichtsfelder ab. Der bildgebende Detektor 26 sitzt auf einem Kühlfinger 32 und besitzt nur ein kleineres Gesichtsfeld. Der größere positionsgebende Detektor 24 ist mit einem Gehäuse 34 des bildgebenden Detektors 26 verbunden, der um den Kühlfinger 32 herumgeführt ist. Beide Detektoren 24, 26 sind über das Gehäuse 34 starr relativ zum Gehäuse des Flugkörpers 4 befestigt.
  • Der bildgebende Detektor 26 ist als Zeilendetektor ausgeführt, dessen einzelne Abbildungen in einem Scannbetrieb zum Gesamtbild der Objektszene 16 zusammengesetzt wird. Das metallische Gehäuse 34 wird zur Befestigung des positionsgebenden Detektors 24 verwendet. Der positionsgebende Detektor 24 ist im nahen Infrarot-Spektralbereich empfindlich und detektiert Laserstrahlung eines im nahen Infrarot strahlenden Zielmarkierers und leitet daraus die Winkelablage des anvisierten Ziels ab.
  • Der positionsgebende Detektor 24 ist ein Lateraleffekt-Detektor. Das auf seine aktive Fläche fallende Infrarot-Licht generiert einen Fotostrom, der in Richtung des p- und des n-dotierten Gebietes abfließt. Im Gegensatz zu einer einfachen Fotodiode verfügt der Detektor 24 jedoch über mehrere elektrische Kontakte. Dadurch kommt es zu einer Aufteilung des Fotostroms an den seitlich angeordneten Elektroden in Abhängigkeit von der Position des Lichtflecks. Die Position in x- und y-Richtung kann durch Bildung der Stromdifferenz zwischen zwei gegenüberliegenden Elektroden ermittelt werden. Durch Normierung auf den Gesamtstrom ist das Positionssignal unabhängig von der einfallenden Lichtintensität.
  • Das kuppelförmige Sichtfenster 6, das als Schutzvorrichtung gegen äußere Einflüsse fungiert, kann als erstes optisches Element, beispielsweise als Linse, zur Abbildung der Objektszene 16 auf die beiden Detektoren 24, 26 verwendet werden. Es ist aus einem Material, welches sowohl für das nahe Infrarot als auch für das mittlere und das ferne Infrarot eine gute Transmission besitzt und gleichzeitig eine hohe Festigkeit aufweist. Für den Spektralbereich vom nahen bis zum fernen Infrarot ist beispielsweise Zinksulfid-Cleartran, eine wasserfreie Form von Zinksulfid mit relativ breitem Transmissionsbereich von 0,5 bis 14 µm, sehr gut geeignet.
  • Auf dem positionsgebenden Detektor 24, und zwar auf dessen dem Spiegel 14 zugewandten Seite, ist ein spektraler Bandpass-Filter 38 zur Unterdrückung der Hintergrundstrahlung und zur Störunterdrückung aufgebracht. Der Filter 38 ist im nahen Infrarot-Wellenlängenbereich undurchlässig bis auf den speziellen Wellenlängenbereich des Markierungslasers, in dem der Filter durchlässig ist. Im mittleren Infrarot und im langwelligen Infrarot ist der Filter durchlässig.
  • Figur 2 zeigt ein schematisches Schaltbild des Lateraleffekt-Detektors 24 und daran angeschlossener Verstärkerelektronik. Der Detektor 24 umfasst vier Signalausgänge 42, die jeweils mit einer Ausleseelektronik 40 verbunden sind, von denen der Übersichtlichkeit halber in Figur 2 nur eine dargestellt ist. Ebenfalls mit den Ausleseelektroniken 40 verbunden ist das Steuermittel 30, das außerdem zur Zielführung und somit zur Steuerung des Flugkörpers 4 vorgesehen ist. Die Einstrahlung von Licht auf einen Fleck 44 auf den Detektor 24 löst an jedem der Signalausgänge 42 ein Signal aus. Die Stärke des jeweiligen Signals hängt ab von der Intensität des in den Fleck 44 eingestrahlten Lichts und der Position des Flecks 44 innerhalb der Fläche 46 des Detektors 24. Je näher der Fleck 44 einem der Signalausgänge 42 liegt, desto stärker ist das Signal an diesem Signalausgang 42 und desto schwächer ist das Signal am gegenüberliegenden Signalausgang 42. Einer Position des Flecks 44 im genau den Mittelpunkt der Fläche 46 sind die vier Signale alle gleich stark.
  • Durch die Verwendung der durchgehenden lichtempfindlichen Fläche 46 kann der Detektor 24 einfach elektronisch kalibriert werden. Im Steuermittel 30 ist ein Speicher vorhanden, in dem eine Positionskalibrierung des positionsgebenden Detektors 24 hinterlegt ist. Diese Positionskalibrierung enthält die Abweichung der optischen Achse von der Stelle der Fläche 46, an der alle vier Signale gleich sind.
  • Die Ausleseelektroniken 40 umfassen jeweils eine Vorspannungsquelle 48, wobei die Vorspannungsquellen 48 von zwei gegenüberliegenden Signalausgängen 42 mit einer positiven Vorspannung beaufschlagt sind, beispielsweise +15 V, und die Vorspannungsquellen 48 der beiden anderen Signalausgänge 42 mit einer entsprechenden negativen Spannung, entsprechend der p- und n-Dotierung. Zur Entkoppelung der Vorspannung von einer Verstärkerelektronik 50 umfasst jede Ausleseelektronik 40 einen Koppelkondensator 52. Durch das Pulsen des Markierungslasers tritt ein Wechselstrom an den Signalausgängen 42 auf, sodass der Koppelkondensator 52 nicht zu einer Signalunterbrechung führt. Diese Wechselstromkoppelung des Detektors 24 an die Verstärkerelektronik 50 dient zur Reduktion des Hintergrundanteils und zur Auskopplung der DC-Vorspannung. Über einem Verstärkerelement 54 ist ein regelbarer Widerstand 56 geschaltet, sodass eine variable Verstärkung der Signale, gesteuert durch das Steuermittel 30, möglich ist. Hierdurch kann das Signal bei einer Zielannäherung des Flugkörpers reduziert und eine Übersteuerung des Detektors 24 bzw. der Verstärkerelektronik 50 vermieden werden.
  • Die Ströme aus den Signalausgängen 42 werden über die Ausleseelektronik 40 einer Signal-Verarbeitungselektronik zugeführt, die beispielsweise im Steuermittel 30 oder zwischen Steuermittel 30 und Ausleseelektroniken 40 angeordnet sein kann. Diese Signal-Verarbeitungselektronik digitalisiert die Signale und verarbeitet sie abhängig von der funktionalen Phase, also abhängig davon, ob das Signal als solches mit Hilfe des Übergabecodes gefunden werden soll, oder ob Ablagewinkel gefunden werden sollen, mit einer speziellen Algorithmik. Für eine digitale Schnittstelle werden diese Status- bzw. Ablagesignale an den Autopiloten gegeben. Eine weitere elektrische Schnittstelle dient zur Betriebsspannungszuführung.
  • Ein Betrieb des Gegenstanderfassungssystems 8 kann wie folgt gestaltet werden. In einer Initialisierungsphase werden alle Hardware- und Softwarefunktionen der Detektoren 24, 26 und der Elektronik durch das Steuermittel 30 aktiviert und in den Grundzustand versetzt. Außerdem wird dem Steuermittel 30 der Frequenzcode übergeben, mit dem das Ziel durch den Markierungslaser angeleuchtet wird. Die Initialisierungsphase kann beispielsweise durch einen Abschuss angeregt werden.
  • In einer nachfolgenden ersten Akquisitionsphase sucht das Steuermittel 30 in Verbindung mit dem positionsgebenden Detektor 24 mit Hilfe des Codes das Licht des Markierungslasers. Dazu werden alle Pulse detektiert, die einen Schwellwert überschreiten. Abhängig vom Algorithmus wird zur sicheren Synchronisation eine Pulsfolge von drei bis sechs Pulsen benötigt.
  • In der anschließenden ersten Nachführphase werden die vom Detektor 24 gelieferten aktuellen Ablagewinkel - beispielsweise in Form von zwei orthogonal zueinander stehenden Vektoren - bezüglich eines suchkopffesten Koordinatensystems präzise bestimmt und zur Nachführung des Kreiselsystems verwendet. Entsprechend der Ablagewinkel kann beispielsweise die Optik 10 in Richtung des erkannten Ziels geführt werden, wobei der Kreisel 28 die Bewegung der Optik 10 erkennt und das Steuermittel 30 anhand entsprechender Rudersignale den Flugkörper 4 in Richtung auf das Ziel 18 ausrichtet.
  • Ist die Optik 10 - oder bei starrer Optik 10 der Flugkörper 4 - auf das Ziel 18 zumindest im Wesentlichen ausgerichtet, beginnt die zweite Akquisitionsphase, in der der bildgebende Detektor 26 das Ziel 18 erkennt. Hierzu werden die aktuellen Ablagewinkel ins Infrarotbild des Detektors 26 übernommen und damit eine Zielmarkierung durchgeführt, wodurch das Ziel 18 eindeutig festgelegt ist. In der anschließenden zweiten Nachführphase werden die Ablagewinkel des Ziels 18 durch Algorithmen einer Bildverarbeitung durch das Steuermittel 30 zur Nachführung der Optik 10 bestimmt, woraus sich mit Hilfe des Kreisels 28 eine Sichtliniendrehrate ermitteln lässt, die zur Lenkung des Flugkörpers 4 verwendet wird. Diese Phase kann bis zum Erreichen des Ziels 18 andauern.
  • Nach der zweiten Akquisitionsphase, also nach Erkennen des Ziels 18 durch die Bildverarbeitung, kann der Flugkörper 4 sowohl mit Hilfe des bildgebenden Detektors 26 und der Bildverarbeitung als auch - bei bestehender Markierung des Ziels - alleine durch den positionsgebenden Detektor 24 und den entsprechenden Ausleseelektroniken 40 ins Ziel 18 geführt werden. Die Anflugphase ist somit sowohl mit dem halbaktiven Lasersystem als auch mit dem bildgebenden System möglich. Hierdurch ist die Zielführung besonders unanfällig gegen Störungen. Alternativ kann nach der Akquisitionsphase der Bildverarbeitung das Markieren des Ziels 18 durch den Markierungslaser beendet werden und der Flugkörper 8 kann alleine mit Hilfe des bildgebenden Detektors 26 und der Bildverarbeitung ins Ziel 18 geführt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Suchkopf
    4
    Flugkörper
    6
    Sichtfenster
    8
    Gegenstandserfassungssystem
    10
    Optik
    12
    Spiegel
    14
    Spiegel
    16
    Objektszene
    18
    Ziel
    20
    Strahlengang
    22
    Detektorsystem
    24
    Positionsgebender Detektor
    26
    Bildgebender Detektor
    28
    Kreisel
    30
    Steuermittel
    32
    Kühlfinger
    34
    Gehäuse
    38
    Filter
    40
    Ausleseelektronik
    42
    Signalausgang
    44
    Fleck
    46
    Fläche
    48
    Vorspannungsquelle
    50
    Verstärkerelektronik
    52
    Koppelkondensator
    54
    Verstärkerelement
    56
    Widerstand

Claims (15)

  1. Gegenstandserfassungssystem (8) mit einem Bilderfassungssystem mit einem bildgebenden Detektor (26), einem Positionserfassungssystem mit einem positionsgebenden Detektor (24) und einer Optik (10), die einfallende Strahlung auf beide Detektoren (24, 26) lenkt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beide Detektoren (24, 26) im Strahlengang (20) hintereinander, insbesondere aneinander, angeordnet sind.
  2. Gegenstandserfassungssystem (8) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der positionsgebende Detektor (24) für Strahlung, für die der bildgebende Detektor (26) empfindlich ist, durchlässig ist.
  3. Gegenstandserfassungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beide Detektoren (24, 26) in der Bildebene des Strahlengangs (20) angeordnet sind.
  4. Gegenstandserfassungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der positionsgebende Detektor (24) ein Lateraleffekt-Detektor ist.
  5. Gegenstandserfassungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beide Detektoren (24, 26) unterschiedlich große Gesichtsfelder abdecken.
  6. Gegenstandserfassungssystem (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beide Detektoren (24, 26) gleich große Gesichtsfelder abdecken.
  7. Gegenstandserfassungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Gesichtsfeld des bildgebenden Detektors (26) im Gesichtsfeld, insbesondere zentriert im Gesichtsfeld, des positionsgebenden Detektors (24) liegt.
  8. Gegenstandserfassungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der bildgebende Detektor (26) zentriert zum positionsgebenden Detektor (24) angeordnet ist.
  9. Gegenstandserfassungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der positionsgebende Detektor (24) starr auf einem Gehäuse (34) des bildgebenden Detektors (26) aufgebracht ist.
  10. Gegenstandserfassungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der positionsgebende Detektor (24) ein Eintrittsfenster des bildgebenden Detektors (26) bildet.
  11. Gegenstandserfassungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    durch einen Spektralfilter (38) mit einem Transmissionsfenster im Wellenlängenbereich des positionsgebenden Detektors (24), einem Transmissionsfenster im Wellenlängenbereich des bildgebenden Detektors (26) und einem strahlungsundurchlässigen Bereich zwischen den beiden Transmissionsfenstem.
  12. Gegenstandserfassungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
    dass beide Detektoren (24, 26) jeweils mit einer eigenen Kühleinheit verbunden sind und die Kühleinheiten ineinander angeordnet sind.
  13. Gegenstandserfassungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Detektorausgänge des positionsgebenden Detektors (24) zur Unterdrückung von Hintergrundstrahlung über einen Koppelkondensator (52) mit einer Verstärkerelektronik (50) verbunden sind.
  14. Gegenstandserfassungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
    durch eine Verstärker für Signale des positionsgebenden Detektors (24), der zu einer variablen Anpassung der Verstärkung ausgebildet ist.
  15. Gegenstandserfassungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
    durch ein Steuermittel (30) mit einem Speicher, in dem eine Positionskalibrierung des positionsgebenden Detektors (24) hinterlegt ist.
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